중학:전류가 만드는 자기장 편집하기

{{15개정 과학 중2}}
==배우는 이유==
{| class="wikitable"
!흥미적
이유
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*

===출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~)===

#자석을 켜고 끌 수 있다면 어떻게 활용할 수 있을까?

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!직업적
이유
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*전기기사, 전자기사, 공학, IOT, 각종 자격증의 기초.
*전류를 이용해 원하는 크기의 자석을 만들어낼 수 있다.
*모터를 이해하는 기초.
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!학문적
이유
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*전기와 자기는 전혀 다른 현상이라 생각되었었다.
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!너희들은?
|자기장은 이제 우리 생활에 없어서는 안될 요소이기에

나침반이 자석의 주변에서 돌아가는 이유를 알기 위해

전기는 일상생활에서 정말정말 많이 쓰인다.
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!배워야 할 것
|자석 주변엔 자기장이 형성 되는데 전류의 방향을 엄지로 두고 다른 4개 손가락을 자기장의방향으로 보고 오른손으로 관찰하면 쉽게 자기장의 방향을 알수 있다.
전류가 흐르는 도선주위에 자기장이 생긴다
|}
==도입==
<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=2110PW3rkJw</youtube>
==학습==
===영상===
{| class="wikitable"
!실험
!영상
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|}
==수업요약==
===핵심 개념===
우연. 외르스테드가 전류 관련 수업을 준비하다가(전류가 흐르면 도선이 뜨거워지는 걸 보여주려다가) 도선 주변의 나침반이 흔들리는 것을 보고 우연히 발견하게 됨.

[https://javalab.org/magnetic_field_around_a_wire/ 직선전류 주변의 자기장(자바실험실)]

[https://javalab.org/magnetic_field_around_a_circular_wire/ 원형도선 주변의 자기장(자바실험실)]

[https://javalab.org/magnetic_field_around_a_coil/ 코일 주변의 자기장(자바실험실)]

자석의 원리, 불에 약함.(카드를 불에 가까이 하면 기능이 사라짐)

===전개질문===

#직선 전류 주변에서 자기장이 형성되었을 때 자기장의 방향을 바꾸고 싶으면 어떻게 하면 좋을까?

===도착질문===

#코일에서 자기장이 생성되었을 때 자기장의 방향을 바꾸고 싶으면 어떻게 하면 좋을까?(2가지 방법이 있음.)
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==학생들의 질문==
===분류하지 않은 질문===
{| class="wikitable"
!분류
!질문
!대답
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|개념
|자기장을 보는방법
|보통 철가루를 흩뿌려 철가루가 배치된 모양으로 자기장의 형태를 볼 수 있죠.
혹은 나침반을 여러 곳에 두어 그들이 나침반이 나열하는 방향으로도 볼 수 있겠군요~
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|자기장을 못 만드는 전류도 있나요?
|ㄴ 전류가 흐르면 무조건 자기장이 생성됩니다.
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|스위치가 달린 전자석을 집에서 만드는 법
|코일을 감은 후 거기에 전류 흘려주면 됨. 회로를 연결했다 끊는 걸로 스위치 역할을 할 수 있겠죠~
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|보이는 자기장이 있어요?
|음;; 님 힘 볼 수 있음? 중력을 눈으로 볼 수 있음?
힘은 보이진 않지만 현상으로 나타나는거잖아?
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|자기장으로 철근을 움직일수 있나요
|ㅇㅇ 매그니토가 하듯이.
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|자석 부시면 자기력? 사라지나욤
|열을 가하면 사라집니다. 일반적인 자석에선.
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|코일에 전류가 흐를때 철가루가 코일쪽으로 모이는데 코일에 전류가 끊기면 어떻게 되나요
|모였던 철가루가 조금 흩어지지요오~
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|자기장의 영향이 극도로 강해지면 어떤 현상이 일어나나요
|음... 글쎄요. 현상이라...
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|제일 강한 자석이면 어느정도까지 띄울수 있나요
|사람. 뭐든지 가능하죠. 금속은 아니지만... 물은 반자성을 띄기 때문에 물을 포함한 생물체들이라면 뭐든 띄울 수도 있죠.
[https://t1.daumcdn.net/cfile/blog/146A9A454E0FFE7C2C 참고 링크. 개구리 띄우기.]
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|지구의 자기장이 너무 강력하면 어떻게 되나요?
|일단 태양풍의 영향이 더 줄어들고, 각종 생명체들, 물들이 떠다닐지도??
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|사람에게 자기장이 느껴지게 할수 있나요?
|만약 사람이 뜰 수 있을 정도의 자기장이 가해진다고 해도 몸 전체가 같이 뜨기 때문에 사람이 느끼진 못할듯?
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|코일이없으면 전류도 없나요?
|별개 아닌가요....?
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|전류의세기의 한계가 있나요
|ㄴㄴ 이론상 한계는 없지요. 현실적인 한계가 있을지라도.
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|10초동안에 자기장이 사라지면 어캐되나요
|10초동안 태양풍이 지구 대기 내부로 들어오지 않을까요? 태양풍의 속도 따위를 생각해봐야겠지만... 조사해서 알려주면 세특 써드림.
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|휴대폰에도 자기장이 있나요?
|ㅇㅇ 전류가 흐르니까.
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|자석을 자르더라도 극은 유지가 되나요? 유지가 된다면 1번 잘랐을 때 두 자석의 잘린 단면은 어느 극을 가리키나요?
|양 끝의 극을 따라갑니다.
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|자기장에 오랜시간 노출도면 어떻게 되나요?
|자세한 건 의사선생님께 여쭤봐야 할 것 같아요;; 조사해서 알려주면 세특 써드림!
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|일상생활에서 자기장을 이용하는 경우가 있을까요?
|신용카드 결제할 때. 차량에 광고물 부착할 때,
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|호기심
|자기장에 갇히면 죽어요??
|그렇다면 MRI찍을 때 다 죽어야겠죠;
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|매우 센 자기장 안에 들어가면 배그처럼 몸에 데미지가 오나요?
|아뇨. 몸에 금속을 지니지 않고 있는 이상 느낄만큼의 데미지는 오지 않아요~ 철새들은 데미지를 받을지도 모르겠네요. 그들은 지구자기장을 느낄 수 있으니까요.
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|배틀그라운드자기장이랑전류가만든자기장이랑다른건가요?
|ㅇㅇ 배그 자기장은 아픔.
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|게임 배틀그라운드에서 나오는 자기장을 현실에서 만들수 있나요?
|글쎄요;;;? 정전기가 튀는 공간을 만들면 되겠죠?
배틀그라운드에선 참가자들의 목에 칩을 달아두어서 데미지를 준다고 하네요!
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|북극과 남극이 자기장을 만들고 있으니까 나침반을 사용해서 길을 찾을 수 있으지 않습니까? 그럼 북극, 남극 땅을 계속 파면 자석이 많이 나오나요?
|전에 이야기 했듯, 지구 자기장은 지구 가체가 커다란 자석이기 때문인데, 가장 현실적인 이론은 핵의 회전 때문이었잖아요? 땅을 판다고 해서 자석이 많이 나올 것 같진 않네요;; 비효율적이기도 하구요.
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|자기부상열차는 어떤 원리인가요?
자기부상열차는 무슨원리인가요?
|복잡..한데.... 같은 극의 척력으로 열차가 땅에 닿지 않게 띄우는 게 기본이라고 해 두죠.
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|게임에서 자기장 밖에 있으면 피가 닳는것 처럼 만약 실제로 자기장 밖에 있으면 어떻게 되나요?
|밖에 있는데 피가 왜닳아 허접아.
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|자기장을 강하게 하려면 어떻게 해야되나요
|강려크한 전류! 엄청나게 많이 감긴 코일!? 매개가 되어줄 강철!?
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|자기장은 왜 생기는걸까요 자석이 뭔 짓을 했길래 그러나요

자석 주위에 자기력이 발생한다고 나와있는데 왜 발생하나요?
|자석 내부의 전자들의 배치, 움직임 때문에 전류가 생기고, 이 때문에 자기장이 생기죠.
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|정류자가없는 전동기를 사용하는것이 있나요
|기초적인 모터가 아니라면 없을 것 같은데요? 효율이 좋지 않으니까요.
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|지구가 아닌 다른 행성도 자기장이 있나요
|있긴 하지만 지구형 행성은 지구만큼 강하진 않아요. 목성형 행성은 주로 기체로 이루어져 있어 유동성이 커 자기장이 강합니다. 아주.
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|기타
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|헛소리
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=더 나아가기=
교과 내용이 너무 쉬워서 더 공부하고 싶은 사람들은 보세요~

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{{접기

|제목=보기 전에 먼저 생각해보세요~

|내용=
|형태=mw-collapsed toccolours}}
===수업 후, 흥미로운 것===
시간이 남을 때에만 보세요~

[https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRLUdMo1RBIrPbG2hvSAiWEFZNu2RMHx4gEgw&usqp=CAU 피카츄로부터 연결.]
=답=
{| class="wikitable"
! colspan="2" |자석을 켜고 끌 수 있다면 어떻게 활용할 수 있을까?
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!답변
!선생님코멘트
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|MRI,
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|자기부상열차
자기부상열차(멈추고 출발할때)

쓰레기장에서 고철들을 골라내는 용도로 쓸 수 있다.

캔분리수거할때

금속 제품의 쓰레기를 자석을 이용해서 끌어서 든다음에 쓰레기장에 자석을 끈다음 떨어뜨려 버린다

페차장에서 차 들때 사용

동전 모으기
|오호, 좋은 예시.
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|전등처럼 필요한때마다 활용할수 있다

자석이 필요한 상황에서만 쓸수있을 거같다
|ㅇㅇ 그 활용 방안을 물어본거에요~
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|마술로 활용하기

염력 쌉가능

화물기차에 화물을연결할때 사용한다.
|오, 신박.
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|밀당
|넌 연애를 자석으로 하는구나.
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|무한동력만들것
|어떻게?
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|자석의 밀어당기는 힘을 이용하여 유압프레스로 사용
|오, 신박하긴 한데, 모터가 더 효율이 좋지 않을까?
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|자신이 집안에서 움직이기 귀찮을때 자성을 가지고 있는 물질을 적절한 자성으로 조절해서 끌어온다
|오 괜찮은데? 세부적인 조정이 필요하겠지만 가능할지도?
http://file3.instiz.net/data/file3/2018/03/01/7/e/5/7e554f61813540aa6a7dbc31edc9b100.gif
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|고문할때
|전기도 아니고 자석으로;;;? 굳이?
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! colspan="2" |직선 전류 주변에서 자기장이 형성되었을 때 자기장의 방향을 바꾸고 싶으면 어떻게 하면 좋을까?
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!답변
!선생님코멘트
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|<nowiki>+극과 -극을 바꾼다.</nowiki>

전류의 방향을 바꾼다

전류가 흐르는 방향을 반대로 바꾼다.
|굳.
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|극을 바꾼다.
|어떤 극을 말하는 걸까요? 자석의 극? 건전지의 극?
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|코일에 흐르는 전류의 방향을 바꾼다
|? 분명 문제에서 직선 전류라고 했는데;; ㅎㅎ
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|자석의 방향을 바꾼다

전류의 방향을 바꾸거나 자석 N극 S극을 바꾸면된다
|자석이 어디 있어;;;
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! colspan="2" |코일에서 자기장이 생성되었을 때 자기장의 방향을 바꾸고 싶으면 어떻게 하면 좋을까?(2가지 방법이 있음.)
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!답변
!선생님코멘트
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|전류의 방향을 다르게 흐르게한다

전류의 방향을 바꾼다

전류를 반대로 흐르게 한다.
|네, 전류의 방향을 바꾸거나...
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|코일을 반대로 감는다.
코일을 반대 방향으로 감는다,
|코일을 반대로 감는 것!
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|코일의방향을바꾼다

코일을 반대로
|더 정확하게 감는 방향 따위를 표현해주면 좋을듯?
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|1. 코일을 반대로 감는다. 2. 전류의 방향을 바꾼다
1. 코일을 반대로 감아준다. 2. 전류의 방향을 바꿔준다
|오, 완벽한 대답이구만.
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|1. 건전지에 자석을 붙인다 2. 전전지를 반대로 끼운다
|건전지에 자석을 붙인다..? 왜? 전자기력이랑 혼동한듯.
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|코일을 반대로 낀다
1. 전류의 방향을 바꾼다. 2.코일을 뒤집는다.
|그거 아세요..? 코일은 반대로 끼어도 똑같아져요.
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|자석을 뒤집던가 아니면 건전지를 뒤집는다
|자석이 갑자기 왜 나오지;;? 전자기력이랑 혼동한듯.
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|힘의방향을 바꾼다
|힘이 갑자기 왜나오지;;;?
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|코일에 전류가 흐를때 나침반의 바늘의N극이 향하는 모습/전류의 방향을 바꾸었을때 나침반 바늘이 가리키는 방향의 변화로 알수있다
|?? 아니, 그 방향을 바꾸고 싶다면 어떻게 하면 되냐고;
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=각주=
<references />